未來的某一天,我們將會看到這樣的景象:來自世界任何一個角落的用戶都能享受到由中國的衛星導(dǎo)航係統所提供的定位、導航、授時服務。事實上(shàng),這個“未來”並不遙遠,我國的第二代衛星導航係統,北鬥衛星導航係統就將在2020年之前,將這個美麗(lì)的設想變成現實。
隨著人們對外太空的不斷探索,航天事業正處(chù)於蓬勃發展的時代,在(zài)最近的4~5年時間裏,我國平均每年(nián)都要實施20次左(zuǒ)右的高密(mì)度航天發射活動。作為我國規(guī)模最大的(de)運(yùn)載火(huǒ)箭總裝集成企業,首都航天(tiān)機械公司必須密切配合——跟以往相比,公司對產品質量(liàng)和(hé)製造效率(lǜ)的要求(qiú)變得更加嚴格。盡管在(zài)多年的發展過程中,首航機械已經是行(háng)業內當之無愧(kuì)的領(lǐng)軍企(qǐ)業,然而挑戰一直都在,無論是來自一個(gè)細小的零部件,還是每一道加工。
發(fā)揮(huī)技(jì)術優勢(shì),旨在解決難題
航天產(chǎn)品必須具備高(gāo)可(kě)靠性的(de)要求,由此,航天零件產品的(de)製造過程就必須本著質量第一的加工原則,在精(jīng)度方麵有(yǒu)絕(jué)對高的要求。
連接器被譽為火箭的臍(qí)帶(dài),它的作用就是給火箭(jiàn)加(jiā)注燃料,它(tā)的(de)頂盤是連接器(qì)上的重要零部件,直接影響產品的鎖緊與脫落,其各個尺(chǐ)寸的加工能否滿足設計要求最終影響到產品的整體性能。同時,由於產品材料為鍛件2A12 T4,頂盤支耳截(jié)麵尺寸約為16mm×9.5mm,相對高度卻為57mm,支耳自身結構也容易產生加工變形。此外,加工開檔較小,采用Φ14刀具加工時,深徑(jìng)比為4.07,所(suǒ)以刀具的剛(gāng)性問題(tí)在此被放大。
在之前,首都航天機械公司一直采用普通的W18Gr4V材料(liào)刀具對這類產品進行加工,然而,由於刀具的硬度低(dī)、易磨損,還需(xū)要經常刀(dāo)補,就(jiù)影響了產品質量,且加工出的產品一致性差。不僅如此,因為刀具剛性低,所以切削時刀具會產生變(biàn)形,這直接影響到產(chǎn)品的形位公差。種種問(wèn)題令首航機械備受困(kùn)擾,設備能力被限製不說,還常常出現產品整體報廢的情況。
而在使用山高K30材料合金刀具進行加工後(hòu),刀具剛性與硬度大幅(fú)提升,設備最高轉速可達8000r/min,切削采(cǎi)用Φ50方肩銑刀速度可(kě)達8000r/min,線速度達到了高(gāo)速(sù)銑削區間。最大(dà)切削進給速(sù)度6000mm/min,所以(yǐ)在保證產品加(jiā)工質量的同時也大幅提高了加工(gōng)效率。
這款連接器產品還有一個特點,那就是形麵根部圓角較多,且孔位多有下限台的要求,為了最大程度地幫助客戶,山高刀具為首航機械提供了相應的專用刀具,同時定(dìng)製了整體製造方(fāng)案,大大方便了首航機械進行刀具自主選型。
非標(biāo)設計,為使用者量體裁衣
在首航機械所有的零部件中,頂(dǐng)盤零件是較難加工的零件之一,原因在於工件本身材料的(de)特性以及外形(xíng)的(de)難(nán)加工問題。
頂盤零件使用的材料是鍛鋁和硬鋁,起(qǐ)初,該零件的變形問題(tí)比較嚴重,由於材料應力的釋放,即便使用了加工效率高的數控機床,也會在(zài)放置一段時間之後,出現零件嚴重變形的情況。為此,首航機械調整了加工工(gōng)藝(yì)流程,在(zài)尺寸為Ø155mm內徑的粗加(jiā)工中(zhōng)留出5mm的加工餘(yú)量,然後進行應力釋放,再進行最後的精加工。在粗加工中(zhōng),使用的(de)是山高(gāo)經典的玉米(mǐ)銑刀,極大提高(gāo)了(le)內(nèi)徑的粗加(jiā)工效率(lǜ)。
頂盤(pán)零件另一個加工難題是外形的加工,該零件的外圓部(bù)分有6個圓,而且都有台階部分需要加工;內圓(yuán)部分(fèn)有(yǒu)6對爪,是配(pèi)合運動的(de),主要(yào)起導向作(zuò)用,這6對爪長度均(jun1)為73mm,加(jiā)上(shàng)外圓的徑向長度20mm,因此需要(yào)近100mm長的(de)銑刀才能加工。而且6對爪的(de)根(gēn)部倒角為R5,需要使用Ø10的銑刀進行加工,而Ø10的銑刀一般長度是60mm,遠遠達不到(dào)使用要求。普通(tōng)刀具切削刃太短,加之需要長徑(jìng)比幾乎達到10的銑刀來進行加(jiā)工,因(yīn)此需要(yào)非(fēi)標刀具(jù)來滿足需求。
“如果從現有的機床方麵入手去進行改進,需要大費周折,我們轉換思維(wéi),從刀具入手,居然發現這樣見效更快,而(ér)且靈活性更高。” 首都航天機械公司工藝組組長李偉介紹說。
兼顧成(chéng)本優勢
除了連接器,山高的可換刀片銑刀(dāo)也在首航機械得到(dào)了廣泛的應用,這得益於它的高性價比。硬質合金刀具價格不菲,而在刀具磨損後,一般來說,使用者為了保證加工質量隻能更(gèng)換新的刀具。但是,山高的(de)可換刀片銑刀能夠在刀具(jù)磨損後通過自(zì)行更換刀片的方式,達到和新(xīn)刀具一樣的加工效果,成本優勢凸(tū)顯。
這樣的案例不勝枚舉,比如,山高的刀(dāo)頭刀杆分離刀具(jù)解決了首航機械(xiè)零(líng)件加工的大難題。在(zài)對某些鋁材零件(jiàn)加工時,工件的應力大,很容(róng)易變(biàn)形。首航對這類深腔零部(bù)件加工時常常需要配置不同刀柄長度的刀具。但由於合金(jīn)刀具的成本較高,無法大量(liàng)購置(zhì),給加工造成了困擾(rǎo)。山高的刀頭(tóu)與刀杆分離刀(dāo)具極大地提高了刀頭的利用(yòng)效率,客戶隻需配置不同長度的(de)硬質合金刀杆就能順利解決以上的問題。
理念創新,提升未來競爭力
首航機械(xiè)的產品中有很大(dà)比例的鋁、不鏽鋼薄壁(bì)零件,山高刀具憑借(jiè)質量可靠、刀(dāo)具(jù)種類齊全、通用性強的優勢,自2010年6月以來,能夠在首航機械的(de)許多條生產線上都可(kě)看到山高刀具的身影。首航機械的梁高超是國家技師(shī),在銑削領域擁有豐富的實踐經驗,他對此評價說:“我們注意到,山高刀具種類繁多,附件齊全,基本能覆蓋我們80%以上的機加產品的加工(gōng)需求,這對我們而言意味著更(gèng)多更好的選擇。”
悠久的曆史讓首航(háng)機械(xiè)積累了深厚的技術底蘊,但也因此產生了一些(xiē)問題(tí),比如公司在長期(qī)發展中積累了很多陳舊設備(bèi),無法及時跟上產品研發技術的腳步,因(yīn)此,首航機械正考慮進一步對現(xiàn)有設備進行更新換代(dài),以提高競爭力。正如李偉所說(shuō):“我廠正處在老舊設備更新換代期,普通加工(gōng)設備與數控設備的(de)全麵換代時期。在這個階段,我們需要更多先(xiān)進切削(xuē)理念的融入(rù),以看清未來的發(fā)展方向和更新換代方(fāng)向。山高(gāo)刀具豐富的應用經驗有(yǒu)助於(yú)拓寬我們的加工(gōng)思路。”
圖(tú)片(piàn):
圖1: 連接器裝配圖
圖2 : 頂盤零件
圖3:山高刀具發揮技術優勢,不僅(jǐn)為(wéi)首航機械(xiè)解決加工難題,還在成本節約上(shàng)發揮出重要作用(yòng)。
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